工程结构抗震说课材料.ppt

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1、工程结构抗震工程结构抗震2.1场地土的类型岩石名称和性状土层剪切波速范围（m/s）岩石坚硬、较硬且完整的岩石vs>800较坚硬或软质岩石破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的碎石土800≥vs>500中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砺、粗、中砂，fak>150的粘性土和粉土，坚硬黄土500≥vs>250中软土稍密的砺、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak≤150的黏性土和粉土，fak>130的填土，可塑新黄土250≥vs>150软弱土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的黏性土和粉土，fak≤130的填土，流塑黄土vs≤150土的类型划分和剪切波速

2、范围2工程结构抗震2.1场地土层等效剪切波速其中：—土层等效剪切波速(m/s)；—计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m两者的较小值；—剪切波在地面至计算深度之间的传播时间(s)；—计算深度范围内第i土层的厚度(m)；—计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)；n—计算深度范围内土层的分层数。多层土等效剪切波速的计算3工程结构抗震2.1场地例2-1表中为某工程场地地质钻孔资料，试确定该场地类别。解：因为地面下4.90m以下土层剪切波速vs=500m/s，所以场地计算深度dov=4.9m。查表得，当时，该场地属于II类场地。4工程结构抗震2.1场地例2-2表

3、中为某工程场地地质钻孔资料，试确定该场地的覆盖层厚度。土层编号土层底部深度(m)土层厚度(m)岩土名称剪切波速(m/s)13.003.00杂填土12025.502.50粉质黏土14038.002.50细砂145410.402.40中砂420513.703.30砺砂430解：因为第4层土顶面的埋深为8m，大于5m，且其剪切波速均大于该层以上各土层的2.5倍，而第4层和第5层土的剪切波速均大于400m/s。根据覆盖层厚度确定的要求，本场地可按地面至第4层土顶面的距离确定覆盖层厚度，即dov=8m。5工程结构抗震2.2地震时地面运动特性不同的场地对地震波有不同的

4、放大作用。覆盖层的卓越周期是场地的重要动力特性之一。震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近时，建筑物的震害都有加重的趋势。这是由于建筑物发生类共振现象所致。因此，在建筑抗震设计中，应使建筑物的自振周期避开场地的卓越周期，以避免发生类共振现象。通过对横向地震波振动方程的推导和解答，可以得到：可见，基岩上的覆盖层越厚，则场地的卓越周期越长。6工程结构抗震2.2地震时地面运动特性北京地区覆盖层厚度与卓越周期关系示意图7工程结构抗震2.2地震时地面运动特性强震时的地面运动一次强震地面运动可以用加速度峰值、持续时间和主要周期三个特性参数来描述。一

5、般来说，震级大，峰值加速度就高，持续时间就长；场地类别越大，震中距越远，地震的主要周期就越长。强震地面运动可用强震仪测得，强震仪可以测到所在点加速度时程曲线。地面加速度三个分量的记录曲线图地面运动两个水平分量的平均强度大体相同，地面竖向分量相当于水平分量的1/3~2/3。8工程结构抗震2.3天然地基与基础《抗震规范》规定，只要求对地基抗震承载力进行验算，至于地基变形条件，则通过对上部结构或地基基础采取一定的抗震措施来保证。天然地基上的以下建筑，可不进行天然地基和基础抗震承载力验算：1、地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑：（1）一般单层厂房和单

6、层空旷房屋；（2）砌体房屋；（3）不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋；（4）基础荷载与（3）项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。2、6度时的建筑（不规则建筑及建造于IV类场地上较高的高层建筑除外）。3、7度I、II类场地，柱高不超过10m且结构单元两端均有山墙的单跨和等高多跨厂房（锯齿形除外）。4、7度时和8度（0.2g）I、II类场地的露天吊车栈桥。9工程结构抗震2.3天然地基与基础天然地基承载力验算验算天然地基在地震作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合要求：其中：p—地震作

7、用效应标准组合的基础底面平均压力；pmax—地震作用效应标准组合的基础底面边缘最大压力；faE—调整后的地基土抗震承载力。《抗震规范》规定，高宽比大于4的建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区域面积不应超过基底面积的15%。其中：b’—矩形基础底面受压宽度；b—矩形基础底面宽度。10工程结构抗震2.3天然地基与基础地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力，就要研究动力荷载作用下土的强度，即土的动力强度。大多数土的动力强度都比静强度高。其中：faE—调整后的地基土抗震承载力；ζsa—地基土抗震承载力调整系数；fa—经深度

8、宽度修正后地基土承载力特征值。地基土抗震承载力调整系数11工程结构